2. 物理方法

    物理方法分析臭氧現(xiàn)在在國際上最流行的是紫外線吸收法。它是利用臭氧對254nm波長的紫外線特征吸收的特性，依據(jù)比爾—郎伯（Beer-Lambert）定律制造出的分析儀器，只要選擇合適長度的吸收池，就可以檢測0.002mg/m3～5%（vol）濃度的臭氧。其線形在4～5個數(shù)量級內(nèi)都很好。該法已被我國作為環(huán)境空氣中測定臭氧的標(biāo)準(zhǔn)方法（GB1/T1154348）。

    紫外線吸收法不但可以適用于檢測氣體中臭氧濃度，也可以檢測水中溶存的臭氧濃度。

    紫外線吸收法的儀器在美國、的國、瑞士、日本都有產(chǎn)品。我國北京分析儀器廠于1985年引進了美國莫尼特（MONITORLABS）公司的ML-8810型紫外吸收式臭氧分析器，用于環(huán)境檢測，1992年以后又陸續(xù)擴展量程到100ppm、1000ppm。北京超能自控實驗技術(shù)研究所在1999年開發(fā)了ZX-01系列紫外線吸收式臭氧分析器，其測量范圍從0～10ppm（用于環(huán)境檢測）、0～100ppm、0～1000ppm、0～10000ppm到0～25000ppm。

    2.1 紫外線吸收法原理

    輻射被某種氣體或液體吸收是受朗伯-比爾（LambertBeer）定律控制的：

    I=Ioe–klc

    式中：Io——入射光束的強度；

                 I——光束穿透樣品（氣體或液體）后的強度；

                 l——通過樣品光程的長度；

                 c——樣品內(nèi)吸收物質(zhì)的濃度；

                 k——吸收物質(zhì)對該光線波長的比吸收系數(shù)。

    此種檢測需要對物質(zhì)在已知波長下k值的精確了解。

    2.2 臭氧檢測

    臭氧吸收短波紫外區(qū)（200～300nm）哈特雷波段紫外光，在253.7nm處具有最大吸收（圖1）。在此波長，吸收系數(shù)值的范圍從303.9到313.2cm-1•mol-1•L（273K和760mmHg），研究者證實了該值為302.4cm-1•mol-1•L。

    圖1 短波紫外區(qū)（200～300nm）內(nèi)臭氧的吸收系數(shù)

    2.3 布朗-呂伯

    布朗-呂伯分析儀（前聯(lián)邦德國漢堡）的工作原理如圖2所示。水銀燈的輻射經(jīng)聚光鏡聚焦形成平行光束透過測皿照射到光線接收器上，一部分輻射光線被分光鏡折射到參比檢測用的另一光線接收器上，光強用一可變光欄調(diào)節(jié)到同一水平。兩只光線接受器接在橋式電路內(nèi)，測皿吸收的光引起橋式電路的不平衡，一只伺服電機供恢復(fù)平衡用，其校正動作范圍與光吸收相符。該儀器內(nèi)裝有自動零點補償。當(dāng)測量空氣中臭氧時，通過一只電磁閥將惰性氣引入測皿，當(dāng)檢測水中臭氧時，將標(biāo)準(zhǔn)溶液注入測皿。

 
3. 物理化學(xué)方法

    3.1 靛藍(lán)二磺酸鈉（簡稱IDS）分光光度法

    其原理是含臭氧的氣體在有多孔玻板的吸收管中通過蘭色的IDS溶液，生成的溶液用分光廣度計在610nm處測量，通過計算得出臭氧濃度。這種方法操作比較復(fù)雜，用于檢測環(huán)境中臭氧濃度或作為基準(zhǔn)用來標(biāo)定物理方法儀器（低濃度）。

    IDS法也被定為國家標(biāo)準(zhǔn)用來測定環(huán)境中的臭氧濃度（GB/T15437）。

    3.2 化學(xué)發(fā)光法

    該法是利用臺過量的乙烯（或NO）與臭氧發(fā)生化學(xué)發(fā)光，用光電倍增管接受發(fā)光光強來計算出臭氧的濃度。此法在上世紀(jì)七、八十年代很盛行，曾經(jīng)被美國ERP列為環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)方法之一。現(xiàn)已被紫外法所取代。